전문가 인터뷰:Spectroplast AG의 설립자이자 CTO인 Petar Stefanov가 실리콘 3D 프린팅의 이점에 대해 설명합니다.

적층 제조의 재료 과학은 빠르게 발전하고 있으며 실리콘 3D 프린팅은 업계에서 특히 흥미로운 발전입니다. 실리콘은 생체 적합성, 열 전도성 및 내열성으로 잘 알려진 다용도 엘라스토머 소재입니다.

스위스 회사인 Spectroplast는 실리콘 3D 프린팅의 한계를 뛰어 넘는 것을 목표로 하고 있습니다. Spectroplast는 취리히에 있는 스위스 연방 공과대학(ETH Zurich)에서 수년간의 연구 끝에 작년 9월 실리콘 3D 프린팅 서비스 사무소를 출범했습니다.

이번 주 전문가 인터뷰에서는 Spectroplast의 설립자이자 CTO인 Petar Stefanov와 함께 실리콘 3D 프린팅의 고유한 이점, 기술의 가장 유망한 응용 프로그램 및 3D 운영의 현실에 대해 논의합니다. 인쇄 서비스국.

Spectroplast와 회사의 사명에 대해 설명해 주시겠습니까?

Spectroplast는 세계 최고의 기술 대학 중 하나인 ETH Zurich에서 여러 박사 학위를 수년간 연구한 결과 탄생했습니다. Spectroplast의 출시와 함께 우리의 목표는 이 연구를 상업적 기회로 바꾸는 것이었습니다.

우리 회사의 핵심 역량은 재료 과학에 있습니다. 우리는 순수 실리콘의 3D 프린팅을 가능하게 하는 재료 화학을 개발했습니다.

이 외에도 우리는 프로세스와 하드웨어에서 상당한 발전을 이루었습니다. 따라서 우리는 원자재에서 완성된 3D 인쇄 부품까지 실리콘을 가져오는 데 필요한 전체 가치 사슬을 다룹니다.

기존 방법과 달리 3D 프린팅을 사용하여 실리콘 부품을 생산하면 어떤 이점이 있습니까?

일반적으로 실리콘 부품은 대량 생산 및 표준화된 설계에 맞게 조정된 공정인 사출 성형으로 생산됩니다. 금형을 설계하고 제조해야 하기 때문에 이 공정에 많은 고정 비용이 수반됩니다. 또한 금형 자체의 검증은 비용과 시간이 많이 소요됩니다.

사출 성형의 경우 주문 후 첫 부품을 볼 수 있을 때까지 약 8-12주가 소요됩니다. 비용은 몰드만 해도 $100,000를 훨씬 넘을 수 있습니다.

첫 번째 부품을 본 후 디자인을 변경하려면 몰드를 반복해야 하므로 비용과 시간이 추가됩니다. .

Spectroplast는 적층 제조(AM)를 사용하여 실리콘 사출 성형을 보완하는 공정을 제공합니다. 우리의 프로세스는 부품의 대량 맞춤화에 맞춰져 있습니다. 이는 재료와 에너지를 절약하면서 주어진 사양을 생산하도록 각 개별 부품을 사용자 정의할 수 있음을 의미합니다.

사출 성형의 경우 일부 프로젝트의 불량률은 약 40~50%입니다. 이것은 모든 두 번째 조각만 작동한다는 의미이므로 매우 중요합니다. 폐기율과 에너지 요구량을 거의 0으로 줄였습니다.

AM의 궁극적인 이점은 우리의 프로세스를 통해 형상 복잡성이 무료라는 것입니다. 따라서 사출 성형으로 가능한 것보다 훨씬 더 복잡한 디자인을 생산할 수 있습니다.

요약하자면 사출 성형은 두 가지 핵심 영역에서 부족합니다. 첫 번째는 소량에서 중간 규모로 연간 50~100,000개 정도입니다. 이는 상업적으로 실행 가능한 사출 성형에 필요한 최소량입니다.

두 번째는 모양의 복잡성입니다. 너무 비싸거나 일반적으로 성형하기에 너무 복잡한 복잡한 부품은 AM으로 생산할 때 더 비용 효율적일 수 있습니다.

실리콘 3D 프린팅으로 가능한 응용 분야는 무엇입니까?

실리콘 3D 프린팅은 다양한 산업 분야에 응용되고 있습니다. 사무실에 있으면 주변에서 볼 수 있는 대부분의 부분에 일종의 실리콘 부품이 포함되어 있습니다.

이는 재질의 특성 때문입니다. 실리콘은 엘라스토머이며 부드럽고 신축성이 있으며 무독성입니다. 또한 생체 적합성과 열, 자외선 및 화학 물질에 강합니다. 가스 투과성, 절연성 및 불활성으로 다양한 응용 분야에 적합합니다.

현재 Spectroplast는 맞춤형 의료 기기와 같은 고부가가치 의료 애플리케이션을 목표로 하고 있습니다. 여기에는 보청기, 청력 보호 장치, 맞춤형 헤드폰 등과 같은 장치가 포함됩니다.

마스크, 보철, 보철 라이너, 특히 신발 안창과 같은 기타 의료용 웨어러블 장치는 맞춤형 의료 임플란트, 생체 적합성과 부드러움으로 인해 3D 인쇄 실리콘의 이점을 누릴 수 있습니다. 예를 들어, AM 덕분에 기관 스텐트와 심장 판막을 환자의 필요에 맞게 완전히 맞춤화할 수 있습니다.

현재 의료 애플리케이션에 특별히 집중하고 있다고 말씀하셨습니다. 그 이유를 설명해 주시겠습니까?

헬스케어는 고객에게 최고의 가치를 더할 수 있는 분야라고 믿습니다. 한 가지 응용 분야를 정확히 지적하기 위해 맞춤형 보형물, 특히 유방암 환자를 위한 맞춤형 유방 보형물의 부가가치에 대해 매우 기쁘게 생각합니다.

유방 절제술 후 유방의 일부가 제거되고 대부분의 환자는 브래지어에 착용하는 본질적으로 실리콘 물체인 외부 보철물을 선택하십시오. 오늘날, 이것들은 몇 가지 표준화된 크기와 훨씬 더 적은 표준화된 모양으로 제공되며 일반적으로 환자의 해부학적 구조에 완벽하게 맞지 않습니다.

대칭이 상실되고 이는 환자의 웰빙에 큰 영향을 미칩니다. 우리가 가능하게 하는 것은 개별 환자에게 맞고 원래의 대칭을 유지하기 위해 보철물의 완전한 맞춤화입니다.

고객을 도운 구체적인 예를 강조할 수 있습니까?

유방 보형물에 대해 이야기하면서, 우리는 환자들이 우리 서비스를 사용해 볼 것을 권장하는 취리히 대학 병원과 파트너 관계를 맺었습니다. 이것이 우리가 매우 자랑스럽게 생각하는 최신 파트너십입니다. 도움이 필요한 환자에게 직접 노출되고 피드백을 받는 것이 중요합니다.

저는 주로 의료 애플리케이션에 대해 이야기했지만 다른 산업에서도 활발히 활동하고 있습니다. 일반적으로 자동차 및 항공 우주 고객을 포함하여 즉시 액세스할 수 있는 인증되지 않은 애플리케이션입니다.

금속 또는 폴리머 3D 프린팅과 매우 다르기 때문에 3D 프린팅 실리콘과 관련된 문제는 무엇입니까?

실리콘 인쇄의 주요 과제는 재료의 점도에 있습니다. 천연 상태의 실리콘은 점성이 높고 거의 젤과 유사한 물질로 기존 AM 방식을 사용하여 처리하기가 매우 어렵습니다.

사람들은 다양한 압출 기반 공정을 사용하여 실리콘을 인쇄하고 있습니다. 예를 들면 재료의 압출을 포함하는 프로세스인 로보캐스팅 및 주문형 드롭이 있습니다. 재료의 점도가 높기 때문에 더 이상 개선할 수 없는 특정 해상도 수준까지 압출이 가능합니다. 재료가 거의 꿀처럼 점성이 있기 때문에 작은 구멍을 통해 재료를 압출하는 데에는 한계가 있습니다.

기본적으로 해상도 수준, 따라서 표면 마감, 접근 가능한 다양한 실리콘이 필요합니다. , 이러한 기존 방법에 의해 제한됩니다. Spectroplast에서 우리가 관리한 것은 광조형과 호환되는 접근 방식, 더 구체적으로 말하면 훨씬 더 높은 해상도를 제공하여 표면 조도를 개선하는 디지털 광 처리 방법에 재료를 적용한 것입니다.

우리는 기존 해상도 수준을 20배까지 개선했습니다. 그래서 시장에 존재하던 밀리미터 정도의 허용 오차에서 50미크론으로 낮췄습니다.

확장성 측면에서 기존의 실리콘 인쇄 방법은 속도와 처리량 면에서 산업적으로 확장할 수 없습니다. 그러나 기존의 실리콘 3D 프린팅 방식에 비해 속도를 10배 이상 높이는 데 성공했습니다.

우리는 이러한 탁월한 표면 마감과 높은 처리량 공정의 조합으로 이것이 산업 규모에서 사용하도록 맞춤 제작된 최초의 실리콘 AM 기술이 될 것이라고 믿습니다.

서비스 사무소를 비즈니스로 운영하는 것은 어떤가요? 일상적인 과제는 무엇입니까?

그것을 설명하는 데 사용하는 한 단어는 흥미진진합니다. 지루하지 않습니다. 이것은 우리가 매일 받는 모든 다양한 클라이언트 요청과 관련이 있습니다. Spectroplast는 작년 9월에 통합되었습니다. 그 이후로 우리는 150명 이상의 B2B 고객을 보유하고 있으며 모두 매우 다른 응용 프로그램을 사용하고 있습니다.

우리는 매일 우리의 기술을 사용할 수 있는 새로운 방법에 대해 고객으로부터 배웁니다. 우리 자신을 생각했습니다. 이는 이미 개발된 것을 시장에 밀어내기보다 시장에서 필요한 방향으로 기술을 더 발전시키는 데 도움이 되기 때문에 매우 중요합니다.

그것은 그 나름의 도전과제를 수반합니다. 매일 고객으로부터 다양한 애플리케이션을 받기 때문에 주문이 들어오는 각각의 새로운 애플리케이션에 지속적으로 적응해야 합니다.

3D 프린팅의 현재 상태를 어떻게 설명하시겠습니까? 그리고 향후 몇 년 동안 어떻게 발전할 것이라고 보십니까?

우리는 AM이 마침내 실행 가능한 제조 공정이 되기 시작하는 전환점에 서 있습니다.

마지막으로, 우리는 연속 생산을 위한 AM의 채택을 지원할 수 있는 소프트웨어뿐만 아니라 기술과 워크플로우를 보유하고 있습니다. 그러나 이것을 대량의 연속 생산과 혼동하지 마십시오. 나는 우리가 아직 거기에 있다고 생각하지 않는다.

나는 AM이 기존 방식을 보완하는 특별한 위치가 있다고 생각하며 생산량과 가치 측면에서 자신의 위치를 ​​찾습니다.

구체적인 트렌드가 있습니까?

전적으로. 예를 들어 주문량이 증가하고 있음을 확인했습니다. 우리는 단순한 프로토타이핑 및 툴링에서 최종 부품 생산으로 이동하고 있습니다.

수요 측면에서 보면 제품 수명 주기가 단축되고 제품이 점점 더 다양해지고 있습니다. 이것은 모든 디자인의 더 적은 수의 부품이 제조되고 있음을 의미하며, AM이 가치를 추가할 수 있는 바로 그곳이기 때문에 AM에 매우 좋습니다. 따라서 제품 디자인을 다양화하고 제품의 시리즈 볼륨을 낮추는 것은 다양한 산업 분야에서 우리가 주목한 것입니다.

Spectroplast는 최근 종자 자금으로 140만 CHF를 받았습니다. 이 투자가 귀사에 앞으로 어떤 의미가 있습니까?

앞서 언급했듯이 우리는 이미 150명 이상의 고객에게 서비스를 제공하고 있으며 그 고객 기반은 매일 증가하고 있습니다. 투자는 우리의 생산 능력을 확장하는 데 도움이 될 것입니다. 우리는 추가 기계와 인력에 투자하고 있으며, 이는 더 많은 주문과 반품을 지원하는 데 도움이 될 것입니다.

반면, 이 투자는 기술을 더욱 발전시키고 시장에 새로운 세대의 재료를 출시하는 데에도 도움이 됩니다.

대체로 우리는 우리 서비스국이 제공하는 품질 수준을 고객이 자연스럽게 기대하는 사출 성형 표준에 필적하는 수준으로 끌어올리고 있습니다.

To Spectroplast에 대해 자세히 알아보려면 다음을 방문하십시오. spectroplast.com